Файл: Организация визуальнооптического контроля защиты. Визуально оптический метод контроля это.docx

1. 
   Организация визуально-оптического контроля защиты.
   

Визуально оптический метод контроля – это осмотр и исследования, при которых используются оптические средства контроля. Объекты изучаются на наличие повреждений, дефектов и приобретенных аномалий. 

Оптический метод является видом неразрушающего контроля. Неразрушающий контроль (НК) – анализ и исследования каких-либо физических объектов, который не нарушает пригодность объекта к его дальнейшему использованию.

Оптический неразрушающий контроль

Оптический контроль основан на отражении света от исследуемого объекта, и дальнейший анализ результатов обследования. Для НК используются оптические приборы, с помощью которых пользователь получает видимую картину и изображение исследуемого участка. Принцип проведения исследований заключается в том, чтобы сохранить целостность и нерушимость обследуемого объекта.

Любые конструкции, материалы и детали под действием переменных нагрузок/давлений изнашиваются и частично утрачивают прежнее состояние. По характеру возникновения повреждения подразделяются на следующие категории:

1. 
   Физико-механические – изменения, происходящие в результате климатических условий, погодных явлений, под действием температур. Сюда относятся коррозийные образования, ржавление, эрозия, адсорбция. 
   
2. 
   Механические – изменения, образующиеся в результате старения, изнашивания. Это микротрещины, глубокие царапины, усталостные изменения, деформации различного типа, заусенцы, расслаивания. 
   
3. 
   Смешанные – когда присутствуют несколько типов повреждений.
   

Для получения достоверной информации о состоянии диагностируемого объекта используют несколько методов неразрушающего контроля. В программе, по которой проводят диагностирование аппарата или машины, визуально-оптический контроль стоит обычно первым пунктом. Этот контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля и главным контролируемым прибором. Если дефекты оборудования определяются только с помощью глаз человека, то имеет место визуальный контроль, при котором можно определять остаточную деформацию, поверхностную пористость, крупные трещины, риски, эрозионные и коррозионные поражения и т.п. Если человеческий глаз «вооружен» контрольными оптическими приборами, которые значительно расширяют пределы естественных возможностей зрения, то в данном случае имеет место визуально-оптический контроль оборудования.

---

Возможности человеческого глаза ограничены. Так, разрешающая способность зрения, т.е. способность различать мелкие детали изображения, зависит от яркости, контраста, цветности и времени наблюдения объекта контроля. Яркость – величина, характеризующая силу свечения объекта, измеряемую в канделах с помощью яркомеров. Контраст – свойство объекта выделяться на окружающем фоне из-за различия их оптических свойств. 

Малая трудоемкость и простота контроля – основные преимущества этого метода. Но визуально-оптический контроль характеризуется недостаточно высокой достоверностью и чувствительностью из-за субъективности операторов. Кроме того, с ростом кратности (увеличения) оптических приборов сокращаются поле зрения и глубина резкости, а, следовательно, снижаются производительность и надежность контроля. Поэтому для визуально-оптического контроля в основном применяют оптические приборы увеличением не более 20…30×.

Эти факторы и определили области применения визуально-оптического метода:

−   поиск поверхностных дефектов (эрозионных и коррозионных повреждений, трещин, открытых раковин, пор и др.);

−   обнаружение мест разрушений элементов конструкций, остаточных деформаций, удаленных элементов объекта, загрязнений;

−   определение типа и характера дефектов, обнаруженных другими методами дефектоскопии (ультразвуковым, цветным и др.).

Основные  приборы  визуально-оптического контроля

При всех условиях эксплуатации оптические приборы должны обеспечивать работоспособность и заданный предел точности измерений. Кроме того, оптические приборы должны иметь:

−   удобное расположение окуляров;

−   малую массу и возможность быстрого перевода в рабочее состояние и обратно.

В общем случае функционирование приборов визуально-оптического контроля базируется на следующей структурной схеме: осветитель – приемник излучения – сканатор объекта – блок обработки сигнала и управления (микропроцессор, ПЭВМ и т.д.). Эта схема может значительно упрощаться, например, в случае визуального и измерительного контроля: естественное освещение – простейший оптический прибор (лупа) – контролер.

В качестве искусственных источников света используют: газоразрядные, тепловые, люминесцентные и лазерные. В газоразрядных источниках используется эффект свечения газов при электрическом разряде, яркость их составляет 106…108 кд/м2. Наиболее употребимы при оптическом контроле тепловые источники света – лампы накаливания, яркость их составляет 105…107 кд/м2.

---

Оптические приборы по виду приемника излучения условно делят на три группы: визуальные, детекторные и комбинированные. Если основным приемником лучистой энергии является глаз – это визуальный приборы. Если приемником лучистой энергии являются химические реагенты (фотоэмульсии), люминесцирующие вещества, электронные устройства, то это детекторные приборы. Если обзор объектов контроля осуществляют и визуально и с помощью детектора, то это комбинированные приборы.

К визуальной группе приборов относятся лупы, микроскопы, эндоскопы; а также измерительные приборы: штангенциркули, щупы, индикаторные толщиномеры, радиусные шаблоны, линейки, угломеры, уровни и т.д. Эти приборы и инструменты используют при проведении визуального и измерительного контроля оборудования.

Самым простым и удобным оптическим средством контроля является лупа. В дефектоскопии часто используют накладные (контактные) измерительные лупы, например, ЛИЗ-10×. Они состоят из плоской стеклянной линейки (длиной 15 мм и с ценой деления 0,1 мм), накладываемой на объект контроля.

Для контроля деталей и их дефектов используют измерительные микроскопы. Они содержат набор измерительных шкал, расположенных в плоскости микрообъектива, что позволяет определять линейные размеры дефектов с точностью 0,5…1 мкм при увеличении 10×…20×. Эти данные приведены для микроскопа типа МОВ-15×. Для микроскопов данного типа поле зрения составляет 1…20 мм. Для наблюдения прямого объемного изображения объекта в отраженном и проходящем свете служат микроскопы типа МБС, которые могут обеспечивать увеличение до 100× при постоянном рабочем расстоянии равном 100 мм.

Рассмотренные выше лупы и микроскопы предназначены для контроля расположенных близко объектов наблюдения.

Для контроля удаленных объектов при необходимости используют оптические приборы прямого зрения: бинокли, телескопические зрительные трубы и т.д. Эти приборы предназначены для визуального контроля силовых элементов конструкций, дымовых труб, находящихся в пределах прямой видимости.

Выполнение визуального и измерительного контроля по возможности организовывают на специальных участках, которые оборудованы для удобства выполнения работ столами, стендами, роликоопорами и т.п. Визуальный и измерительный контроль габаритного оборудования и сооружений осуществляется на месте их установки. При этом обеспечивается операторам удобный доступ к контролируемым местам: сооружают леса, подмостки, люльки, передвижные вышки.

---

Целью оптического неразрушающего контроля является выявление недостатков для их оперативного устранения.

Кроме этого, метод используется при выполнении технологических процессов (изготовление заготовок, сварка и т. д). 

Технология позволяет продлить срок службы материалов, деталей и пр.

Объектами контроля могут быть пленки и покрытия, материалы и конструкции, основания и поверхности, здания и технологические линии, механически обработанные заготовки и детали, системы и их узлы, сварные швы и соединения. 

Важнейшим эксплуатационным показателем качества изделия является надежность. Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных пределах в течение требуемого промежутка времени или наработки. Например, отечественные заводы гарантируют бесперебойную работу холодильников в течение трех лет; автомобилей - в течение одного года эксплуатации или 20 тыс. км пробега и т.д. Это значит, что в процессе наработки или в указанные периоды эксплуатации все показатели качества изделия должны находиться в пределах, указанных в гарантийных обязательствах.

Надежность машин (ГОСТ 27.002—83) во многом определяется прочностью и жесткостью их конструкций: правильным выбором схемы нагружения, рациональной расстановкой опор, приданием конструкциям жестких форм и т.п. Надежность - это комплексный показатель, который в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность и долговечность изделия и его частей.

Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в заданных условиях эксплуатации в течение некоторого времени или при выполнении определенного объема работы без вынужденных перерывов. В технологии машиностроения под работоспособностью понимают состояние изделия, при котором в данный момент времени его основные (рабочие) параметры находятся в пределах, установленных требованиями технической документации.

Сохраняемость - свойство изделия сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, отысканию и устранению в нем отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность характеризуется затратами труда

---

, времени и средств на поддержание и восстановление работоспособности машин и оборудования. Например: нормальная работа современных компьютеров быстро восстанавливается, путем замены отказавших блоков. Для поддержания оборудования в работоспособном состоянии на машиностроительных предприятиях составляют, а затем строго выполняют график планово-предупредительных ремонтов и т.д.

Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Понятию долговечности тождественно понятие ресурса машины (изделия), т. е. общее время работы в часах до первого капитального ремонта.

2. 
   Виды диагностики (испытаний) технологического оборудования: внешний осмотр.
   

Тщательный внешний осмотр — обычно весьма простая операция, тем не менее, может служить высокоэффективным средством предупреждения и обнаружения дефектов.

Внешним осмотром (ВИК) проверяют качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных соединений. Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля.

Внешнему осмотру подвергают свариваемые материалы для выявления (определения отсутствия) вмятин, заусенцев, окалины, ржавчины и т. п. Проверяют качество подготовки кромок под сварку и сборку заготовок.

Внешним осмотром невооруженным глазом или с помощью лупы выявляют, прежде всего, дефекты швов в виде трещин, подрезов, пор, свищей, прожогов, наплывов, непроваров в нижней части швов.

Многие из этих дефектов, как правило, недопустимы и подлежат исправлению. При осмотре выявляют также дефекты формы швов, распределение чешуек и общий характер распределения металла в усилении шва. Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки, а также для пространственного положения, в котором выполнялась сварка Сварщик помимо контроля режимов сварки (тока, напряжения, скорости сварки и т. п.) и стабильности горения дуги следит за правильностью выполнения валиков в многослойных швах.

Особенно важным является тщательный осмотр первого слоя при любом количестве слоев. Качество сварки первого слоя оценивают при необходимости с помощью лупы.

При предварительном контроле подлежат качество сварочных материалов, состояние сварочного оборудования, сборочно-сварочных приспособлений, термического оборудования, аппаратуры и приборов для дефектоскопии. В процессе изготовления и монтажа сварных конструкций осуществляют систематический контроль качества производства сварочных работ – предварительный контроль и контроль готовых сварных соединений. Визуальный и измерительный контроль технических устройств и сооружений в процессе эксплуатации проводят с целью выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и сварных соединениях (наплавках), образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций и прочее). Выполненные сварные соединения (конструкции, узлы) подвергают визуальному измерительному контролю с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошностей и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов.

---